第一节 原子结构与元素周期表 第4课时（教学课件）化学人教版2019必修第一册

该高中化学课件聚焦卤族元素的原子结构、物理及化学性质的相似性与递变性，以“氟气来之不易”情境导入，通过问题驱动分析F、Cl在周期表位置及结构特点，衔接元素周期表知识，搭建“结构决定性质”的学习支架。 其亮点在于融合实验探究与问题驱动，如设计卤素间置换反应实验，通过溶液颜色变化推理氧化性顺序，培养科学探究与实践能力。用表格对比原子结构、性质变化，体现结构决定性质的化学观念，通过归纳递变规律发展科学思维。助力学生理解核心概念，提升探究能力，为教师提供“实验探究→概念建构”的教学模型及丰富例题习题。

第四章 物质结构 元素周期律 第一节　 原子结构与元素周期表 课时4 原子结构与元素的性质 卤族元素 人教版2019必修第一册 卤族元素的原子结构 1 知识导航 卤素单质的物理性质及变化规律 2 卤族元素化学性质的相似性和递变性 2 知识导航 重点：卤族元素的结构和性质，能从原子结构角度解释同主族元素性质的递变规律。 。 1.知道卤族元素的结构和性质，能从原子结构角度解释同主族元素性质的递变规律。 。 明·教学目标 难点：设计实验方案，探究同主族元素性质的递变性。 教学模型：实验探究→问题驱动→概念建构→应用迁移 2.能设计实验方案，探究同主族元素性质的递变性。 引·新课导入 氟气来之不易 问题驱动 情境导入 思考：标出氟、氯元素在周期表中的位置并分析它们的结构特点，它们属于哪族元素，性质如何？ 探·知识奥秘 卤族 元 素 卤族元素位于元素周期表VIIA族(第17纵列)：氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At) Ts 都能与Na、K、Ca、Mg等金属化合成盐，所以统称为卤素(成盐元素之意)。 01 卤族元素的原子结构 探·知识奥秘 任务1：请同学们分组讨论从上到下卤族元素原子的核电荷数、原子半径的变化有什么特点？完成表格内容。 讨论任务 一、卤族元素的原子结构 元素 核电荷数 原子结构示意图 最外层电子数 电子层数 原子半径(nm) 氟(F) 0.071 氯(Cl) 0.099 溴(Br) 1.12 碘(I) 1.32 结论 9 17 35 53 7 2 3 4 5 ①最外层电子数相等（均为7）；②从上到下，电子层数依次增加；③从上到下，原子半径依次增大。 探·知识奥秘 1.卤族元素:氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At) 石田（Ts），位于元素周期表VIIA族。 一、卤族元素的原子结构 2.卤族元素的原子结构 ①最外层电子数相等（均为7）； ②从上到下，电子层数依次增加，原子半径依次增大。 得到1个电子 非金属性 02 卤素单质的物理性质及变化规律 探·知识奥秘 任务1：请同学们观察卤素单质的颜色状态并分组讨论表4-3 讨论任务 二、卤素单质的物理性质及变化规律 Br2 Cl2 卤素还包括砹（At）和 （Ts），砹和 都是放射性元素，在中学阶段不讨论 淡黄绿色 黄绿色 深红棕色 升华为紫色气体 探·知识奥秘 任务1：请同学们观察卤素单质的颜色状态并分组讨论表4-3 讨论任务 二、卤素单质的物理性质及变化规律 卤素单质 颜色和状态 密度 (g/L) 熔点 (℃) 沸点(℃) F2 淡黄绿色，气体 1.69 -219.6 -188.1 Cl2 黄绿色，气体 3.214 -101 -34.6 Br2 深红棕色，液体 3.119 -7.2 58.78 I2 紫黑色，固体 4.93 113.5 184.4 溴是常温常压下唯一的液态非金属单质 碘易升华，遇淀粉溶液变蓝色 探·知识奥秘 任务1：请同学们观察卤素单质的颜色状态并分组讨论表4-3 讨论任务 二、卤素单质的物理性质及变化规律 卤素单质 颜色和状态 密度 (g.cm3) 熔点 (℃) 沸点(℃) F2 淡黄绿色，气体 1.69 -219.6 -188.1 Cl2 黄绿色，气体 3.214 -101 -34.6 Br2 深红棕色，液体 3.119 -7.2 58.78 I2 紫黑色，固体 4.93 113.5 184.4 颜色加深 密度增大 熔点升高 沸点升高 探·知识奥秘 1.物理性质的相似性 二、卤素单质的物理性质及变化规律 单质都有颜色，有毒，在水中溶解度不大，易溶于有机溶剂，熔、沸点较低。 2.物理性质的递变性 ①卤素单质均为有色物质，且从F2到I2，颜色逐渐加深； ②且从F2到I2，熔、沸点依次升高，通常情况下，F2、Cl2为气体，Br2由为液体，I2为固体； ③从F2到I2，密度逐渐增大； 从F到I，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，单质氧化性逐渐减弱。 03 卤族元素化学性质的相似性和递变性 探·知识奥秘 三、卤族元素化学性质的相似性和递变性 任务1：请同学们推测一下氟氯溴碘在化学性质上的相似性和递变性 讨论任务 在周期表中，从上到下碱金属元素原子的核电荷数递增，原子半径逐渐增大。 单质具有氧化性，得电子能力逐渐减弱，单质的氧化性逐渐减弱。 探·知识奥秘 任务2：请同学们回忆第二章学过的知识，思考氯气具有哪些化学性质？ 讨论任务 三、卤族元素化学性质的相似性和递变性 得到1个电子 （1）与金属反应 如：3Cl2+2Fe=2FeCl3 （2）与H2反应 Cl2+H2=2HCl（强光照射爆炸） （3）与水反应 Cl2+H2O==HCl+HClO （4）与碱反应 Cl2+ 2NaOH = NaCl + NaClO +H2O 探·知识奥秘 1.化学性质的相似性 (1)X2与金属单质反应 三、卤族元素化学性质的相似性和递变性 通式： X2+金属 金属卤化物 2Na +Cl2=2NaCl 2Na+Br2=2NaBr 2Na+I2=2NaI 特殊： I2与变价金属生成低价盐 Fe+I2=FeI2 2Cu+I2=2CuI 得到电子的能力逐渐减弱 探·知识奥秘 1.化学性质的相似性 (2)卤素单质与水反应 三、卤族元素化学性质的相似性和递变性 Br2＋ H2O=====HBr＋HBrO 2F2＋2H2O=====4HF＋O2 （特例） Cl2 ＋H2O=====HCl＋HClO 通式：X2 ＋ H2O=====HX＋HXO（X:Cl、Br、I） I2 ＋H2O=====HI＋HIO 反应越来越难以发生 探·知识奥秘 三、卤族元素化学性质的相似性和递变性 任务3：请同学们结合卤素元素性质的相似性和递变性，推测卤素单质与氢气反应的条件、产物的稳定性及化学方程式？ 讨论任务 化学反应方程式 反应条件及产物稳定性 在暗处能剧烈化合并发生爆炸，生成的氟化氢很稳定 光照或点燃发生反应，生成的氯化氢较稳定 加热至一定温度才能反应，生成的溴化氢不如氯化氢稳定 不断加热才能缓慢反应；碘化氢不稳定，在同一条件下同时分解为 H2＋F2＝2HF H2＋Cl2 2HCl H2＋Br2===2HBr H2＋I2 2HI △ H2和I2 探·知识奥秘 (3)卤素单质与氢气反应 1.化学性质的相似性 三、卤族元素化学性质的相似性和递变性 卤素单质 反应条件 化学方程式 产物稳定性 F2 Cl2 Br2 I2 结论 在暗处剧烈化合并发生爆炸 H2＋F2＝2HF 很稳定 较稳定 光照或点燃 不如氯化氢稳定 加热 不断加热 不稳定，同一条件下同时分解 从F2到I2，与H2化合越来越难，生成的氢化物稳定性逐渐减弱，元素的非金属性逐渐减弱。 H2＋Br2===2HBr H2＋I2 2HI 析·典型范例 【例1】卤族元素随原子核电荷数的增加，下列叙述不正确的是(　　) A.原子半径依次增大 B.元素的非金属性依次减弱 C.单质的氧化性依次减弱 D.氢化物的稳定性依次增强 D 探·知识奥秘 任务4：请你试着推测氟、氯、溴、碘在化学性质上表现出的相似性和递变性。 讨论任务 三、卤族元素化学性质的相似性和递变性 思考与讨论 （1）根据卤素的原子结构，请你试着推测氟、氯、溴、碘在化学性质上表现出的相似性和递变性。 （2）根据卤素单质与氢气的反应事实，讨论随着原子核电荷数的增多，卤素单质与氢气反应的规律性变化。 F2 Cl2 Br2 I2 ①与氢气反应的难易程度： 。 ②生成的氢化物的稳定性： 。 ③卤素的非金属性强弱: 。 易→难 减弱 减弱 探·知识奥秘 2.化学性质的递变性 三、卤族元素化学性质的相似性和递变性 随着核电荷数递增，卤族元素的原子电子层增加，原子半径增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，原子得电子的能力逐渐减弱，即由氟到碘，非金属性逐渐减弱。 F2 Cl2 Br2 I2 单质的氧化性逐渐减弱 探·知识奥秘 任务5：请同学们思考如何设计实验证明卤素单质间的氧化性强弱 实验任务 三、卤族元素化学性质的相似性和递变性 分别向盛有4 mL KBr溶液和4 mL KI溶液的两支试管中加入1mL氯水，振荡，观察溶液的颜色变化，并与氯水的颜色进行比较。写出反应的化学方程式。 向盛有4 mL. KI溶液的试管中加入1mL溴水，振荡，观察溶液的颜色变化，并与溴水的颜色进行比较。写出反应的化学方程式。 【实验4-1】 KI溶液加溴水 探·知识奥秘 任务5：请同学们思考如何设计实验证明卤素单质间的氧化性强弱 实验任务 三、卤族元素化学性质的相似性和递变性 探·知识奥秘 3.卤素间的置换反应 三、卤族元素化学性质的相似性和递变性 实验内容 操作方法 实验现象 化学方程式或解释 氯置换溴 将少量氯水滴入盛有KBr溶液的试管中，用力振荡试管，再滴加CCl4振荡。 氯置换碘 将少量氯水滴入盛有KI溶液的试管中，用力振荡试管，再滴加CCl4振荡。 无色变橙色，后上层无色，下层橙红色。 Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2溴单质溶于CCl4呈橙红色 无色变棕褐色，后上层无色，下层紫红色。 Cl2＋2KI===2KCl＋I2　碘单质溶于CCl4呈紫红色 探·知识奥秘 三、卤族元素化学性质的相似性和递变性 3.卤素间的置换反应 实验内容 操作方法 实验现象 化学方程式或解释 溴置换碘 将少量溴水滴入盛有KI溶液的试管中，用力振荡试管，再滴加CCl4振荡。 无色变棕褐色，后上层无色，下层紫红色。 Br2＋2KI===2KBr＋I2　碘单质溶于CCl4呈紫红色 ①即卤素单质的氧化性顺序由强到弱依次是：Cl2>Br2>I2; ③Br2、I2难溶于水，易溶于CCl4 ②卤素离子的还原性顺序由强到弱依次是：I->Br->Cl- 析·典型范例 【例2】如图所示是氯气的制备以及氯、溴、碘的非金属性比较实验，充分反应一段时间后，打开装置D的活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡，观察实验现象，已知卤族元素的单质易溶于有机溶剂苯，下列说法正确的是( ) A.F2不能与NaCl溶液反应置换出氯气 B.装置B中可盛放水吸收氯气中的HCl气体 C.装置E下层呈现紫红色 D.装置E中有机试剂层呈现紫红色，能说明非金属性：Br>I A 探·知识奥秘 任务6：请同学们同主族元素的原子结构与性质的关系 讨论任务 三、卤族元素化学性质的相似性和递变性 在元素周期表中，同主族元素从上到下原子核外电子 层数依次增多，原子半径逐渐增大 失电子能力逐渐增强， 得电子能力逐渐减弱 金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱 探·知识奥秘 4.同主族元素的原子结构与性质的关系 三、卤族元素化学性质的相似性和递变性 同主族 最外层电子数 电子层数 核电荷数 原子半径 原子 结构 相似性 递变性 元素 性质 周期表 位置 决 定 反 映 原子失电子能力 ①“位置—结构—性质”模型 探·知识奥秘 4.同主族元素的原子结构与性质的关系 三、卤族元素化学性质的相似性和递变性 原子序数递增原子半径增大 元素原子失电子能力增强 元素原子得电子能力减弱 元素的金属性逐渐增强 元素的非金属性逐渐减弱 理·核心要点 原子结构与元素的性质 卤族元素 卤族元素的原子结构 卤素单质的物理性质及变化规律 卤族元素化学性质的相似性和递变性 卤族元素 卤族元素的原子结构 物理性质的相似性 物理性质的递变性 化学性质的相似性 化学性质的递变性 卤素间的置换反应 同主族元素的原子结构与性质的关系 练·技能实战 2．F、Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱，其原因是(　　) A．原子核内质子数增多起主要作用 B．相对原子质量逐渐增大起主要作用 C．其单质的密度增大起主要作用 D．随着核电荷数增加电子层数增大起主要作用 D 1.某原子的结构示意图为 ，下列关于该原子的说法不正确的是( ) A.核电荷数为17 B.核外有3个电子层 C.属于非金属元素原子 D.在化学反应中容易失去1个电子 D 练·技能实战 3．下列有关卤素性质的比较不正确的是(　　) A．稳定性：HF>HCl>HBr>HI B．还原性：F－>Cl－>Br－>I－ C．酸性：HClO4>HBrO4 D．密度：I2>Br2>Cl2>F2 B 练·技能实战 4．砹是原子序数最大的卤族元素，根据卤素性质的递变规律，对砹及其化合物的叙述，正确的是(　　) A．与H2化合能力：At2>I2 B．砹在常温下为白色固体 C．砹原子的最外电子层上有7个电子 D．砹易溶于水，难溶于四氯化碳 C 练·技能实战 5.(1)常见卤素氢化物中最不稳定的是_____(写化学式)。 (2)下列单质的熔、沸点随原子序数递增而升高的是_____(填字母，下同)。 A.碱金属元素 B.卤族元素 (3)下列反应中，更剧烈的是_____。 A.钠与水反应 B.钾与水反应 (4)取下列溶液分装于两试管中，再分别依次加入少量氯水和少量四氯化碳，用力振荡、静置后，四氯化碳层显紫红色的是____。 A.溴化钠溶液 B.碘化钾溶液 HI B B B 感谢 您的聆听 THANKS 人教版2019必修第一册 https://www.zxxk.com/user/13354804 Lavf60.4.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $